Способ получения смешанных фосфатов или арсенатов элементов 1 и 1у групп
Патент 662491
Авторы
Способ получения смешанных фосфатов или арсенатов элементов 1 и 1у групп
Иллюстрации
Реферат
< и 662491
ОПИСАИИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистических
Республик т."
Я Ом .":.
<ЗцМ. К.2
С 01 В 25/30
С 01 В 27/02 (б1) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено1105.76 (21) 2358283/23-26 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (-)публиковаио 1505.79, Бюллетень Йо 18
Дата опубликования описания 15.05,79 (53) УДК 661.8.465 (088.8)
661.8.455 (088.8) (72) Авторы изобретения
А.И. Кфюкова, Н.В. Воробьева, В.A. Митрофанова и И.A. Коршунов
Горьковский государственный университет им. Н.А. Лобачевского (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕШАННЫХ ФОСФАТОВ
ИЛИАРСЕНАТОВ ЭЛЕМЕНТОВ 1 u IY rpynn о
Изобретение относится к способу получения смешанных фосфатов или арсенатов элементов I u IY групп состава М М (ЭО4)З, где М вЂ” 1.1, Na, К, т
Rb, Cs M - Z v, Hf; Э вЂ” P, AS, которые 5 могут быть использованы в качестве высокотемпературных ионообменников в солевых расплавах.
Известен способ получения смешан« ных фосфатов или арсенатов элементов I u IY групп М N z (ЭО4)з, где
Мт — Li, Иа, К, Rb, Cs; М вЂ” Z г, Hf;
Э вЂ” Р, As заключающийся в том, что гомогеиную смесь фосфата щелочного металла и окисла четырехвалентного элемента нагревают в течение 6 ч до
1200 С н выдерживают при этой температуре в течение 18 ч. В качестве. плавня добавляют окись бора В ОЗ. Полученную твердую фазу обрабатывают кипящей водой и промывают соляной кислотой. Недостатком этого способа является его продолжительность .(1).
Известен способ получения смешан-. ных фосфатов или арсенатов элементов I и 1У групп периодической системы состава M М (ЭО4)з, где М - Li
Na, К, Rb, Cs M -Ti, Zr, Hf; Э вЂ” P, As по которому смешанные фосфаты или
Ф арсенаты элементов I u IY групп по? лучают взаимодействием хлорида, щелочного металла с кислым фосфатом или арсенатом четырехвалентного элемента при 620-820оC. Хлориды берут в шестикратном мольном избытке по отношению к фосфатам и выдерживают приготовленную смесь в течение 30-40 мин. Затем план охлаждают и отмывают водой нерастворимый остаток от раство)зимой части. Недостатком этого способа так" же является большая длительность процесса (2j.
Целью изобретения является сокращение продолжительности процесса.
Поставленная цель достигается предложенным способом получения смешанных фосфатов или арсенатов элементов I u
IY групп заКлючающимся в нагревао нии при 620-820 С хлорида четырехвалентного элемента с хлоридом щелочного элемента, взятых в соотношении
1:1000-1:l с последующим введением в расплав фосфата или арсеиата щелочного металла в мольном соотношении к хлориду щелочного металла, равном
2:3-3:4.
Выбор соотношений реагентов обусловлен следующими факторами.
Оптимальным соотношением
M Се : M130 является стехиометри4 4
66249 ческое. Небольшие отклонения от этого соотношения в пределах указанных в ! формуле изобретения, не изменяют состава синтеэируемых соединений.
Соотношение М CE4 . M CE может изменяться в широких пределах, начиная от нижнего предела 1:1000, кото- 6 рый обусловлен величиной растворимости образующего фосфата (или арсената) циркония или гафния в расплаве хлоридов щелочных металлов, и кончая случаем, когда хлорид щелочного эле- 10 мента присутствует в малом количестве (1:1) .
Установлено, что растворимость соединений (фосфатов, арсенатов) циркония в расплавах хлоридов щелочных 16 м таллов составляет 10 m, соеди-. нений гафния 10 4 m.
Предложенный способ позволяет сократить продолжительность процесса до
3-5 мин.
Il р и м е р 1. Смешивают .0,46 r ZrCE4 25 г ВЬСР 1,4 г НЬЭР04 (мольные соотношения Е С 4: Rb>PO4
2:4, ZrCE4.. RbCE — 1:100). Выдерживают плав при 730 С в течение 3 мин и охлаждают. Затвердевший плав отмывают разбавленной (5%) соляной кислотой. Нерастворимый остаток, как установлено анализом, является соединением ВЬЕг (РО4)Э
Найдено, %: Zr 35,0; Р04 50,0.
Вычислено, %: Zr 33,0; Р0450,0.
Пример 2. Смешивают 0,96 r
HfCE4 10 r CsCO и 1,61 r СздАзО4 (мольные соотношения НгС8: Cs>As04
3:3, HfCE4. CsCE — 1:20). Выдерживают плав при 650 С в течение 4 мин о и охлаждают.. Затвердевший плав промывают водой. Нерастворимый остаток представляет соединение CsHf2(Аэ 04) °
Результаты химического анализа: 40
Найдено, %: Hf 42,5; As04 47,1.
Вычислено, %: НЮ 39,4; As04 45,9.
Пример 3. В гомогенный расплав, содержащий 0,96 r HfCk4и 5 r
NaCS при 790 С вводят 0 75 r Na> Р04 45 (HfCE4; Na>P04 — 2: 3) . После пятиминутной выдержки при этой температуре расплав охлаждают. Затвердевший плав промывают дистиллированной водой. Отмытый от хлорида натрия нерастворимый остаток, как установлено анализом, является соединением
11аНг Z (РО„) .
Результаты химического анализа:
Вычислено, %: Hf 54; Р04 42,0.
1 4
Найдено, %: H f 53, 68; Р04 42, 86 .
I1 р и м е р 4. B гомогейный расплав, состоящий из О, 77 ZrCE4 и б r
LICE при 630 С вводят 0,79 r Li As04 (ZrCI,4: Li>As04 — 2: 3) . После 5 мин вйдержки при заданной температуре расплав охлаждают. Затвердевший плав промывают дистиллированной водой. Отмытый от растворимого хлорнда лития нерастворимый остаток, как установлено анализом, является соединением
LiZr (AsO4)>
Найдено, %: Zr 31.; As04 68.
Вычислено, %г Zr 30,03; As04 68,81.
Пример 5. В гомогенный расплав, состоящий из 0,92 r ZrCE4 и 4 r
КС при 790 С добавляют 1,3 г К Р04 (ZrC34 K>PO4 2:3) . После 5 мин выдержки,прй данной температуре расплав охлаждают. Затвердевший плав промывают дистиллированной водой.
Отмытый нерастворимый остаток представляет собой соединение КЕг (P04)>
Найдено, %: Ег 35; Р04 57.
Вычислено, %.: Zr 35,97; РО4 56,32.
Формула изобретения
Способ получения смешанных фосфатов или арсенатов элементов Х и.
IY групп состава М М (Э04)э, где
1Ч
М1- Li, Nai К/ НЬ, Cs» И"- Ег, Hf;
Э вЂ” P, As, включающий нагревание при б20-820ОC хлорида щелочного элемента и соли четырехвалентного элемента и обработку полученного плава водой, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности процесса, в качестве соли четырехвалентного элемента используют его хлорид при соотношении хлорида щелочного металла и хлорида четыреювалентного элемента в смеси 1:10001:1 с последующим введением в смесь фосфата или арсената щелочного металла в мольном соотношении к хлориду щелочного металла, равном 2:33:4.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.В.МО1 Мояс,З. Р а3 с, М.8Р) о К(с.Ъи И.бас. Chim.В галсе,19b8, num его ьреС1а 5, 1777.
2. Авторское свидетельство у 538987, кл. С 0 1 В 25/30, C 10 В 27/02, 15.12.1976.
Составитель В. Кириленко .
Техред И.Асталош Корректор О. Ковинская
Тираж 590 Подписное
ЦНИИПИ 1 осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытйй
113035 Москва > -35 Раушская наб. д. 4 5
Редакто Л. Новожилова
Заказ 2630/26. ъ - 7ь и дй Ф йъи:::Р 4Р ь - .= >. . -- !" к. Й МВюййяйв.
Филйал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4